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    高中化学选择性必修一 2.3 化学反应的方向 基础知识讲义
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    高中化学选择性必修一 2.3 化学反应的方向 基础知识讲义01
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    2021学年第三节 化学反应的方向一课一练

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    这是一份2021学年第三节 化学反应的方向一课一练,共3页。试卷主要包含了化学反应自发进行方向的判据,自由能与化学反应的方向等内容,欢迎下载使用。

    第三节 化学反应的方向

    一、化学反应自发进行方向的判据

    (一)焓判据——自发反应与焓变的关系:

    多数能自发进行的化学反应是放热反应,但有很多吸热反应也能自发进行。因此,只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。反应焓变是与反应进行方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。

    (二)熵判据

    1、熵

    1)定义:熵是衡量体系混乱度大小的物理量。

    2)符号和单位:S,常用单位:J/(mol·K)

    3)影响熵大小的因素:混乱度越大体系越无序熵值越大

    与物质的量的关系:物质的量越大粒子数越多熵值越大

    对于同一物质,当物质的量相同时,S(g)>S(l)>S(s)

    不同物质熵值的关系:I、物质组成越复杂熵值越大

                          II、对于原子种类相同的物质:分子中原子数越多熵值越大

    2、熵变

    (1)定义:发生化学反应时物质熵的变化称为熵变,符号为ΔS

    (2)计算公式:ΔS=生成物总熵-反应物总熵

    3、熵判据——自发反应与熵变的关系

    多数能自发进行的化学反应是熵增的反应。熵变是与反应进行方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进

    行的唯一因素。因此,只根据熵变来判断反应进行的方向是不全面的。

    二、自由能与化学反应的方向

    (一)自由能与化学反应的方向:在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功),自由能(符号为ΔG,单位为kJ/mol)的变化综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响:即ΔG=ΔH-TΔS。这时,化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡。即:

    ΔG=ΔH-TΔS<0,反应能自发进行;

    ΔG=ΔH-TΔS=0,反应处于平衡状态;

    ΔG=ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。

    (二)综合焓变和熵变判断反应是否自发的情况:

    焓变

    熵变

    化学反应能否自发进行

    ΔH<0

    ΔS>0

    任何温度都能自发进行

    ΔH>0

    ΔS<0

    不能自发进行

    ΔH<0

    ΔS<0

    较低温度时自发进行

    ΔH>0

    ΔS>0

    高温时自发进行

    小结:大大高温,小小低温

    (三)应用判据时的注意事项

    1)在讨论过程的方向问题时,我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。

    2)过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率

    3)只适用于没有发生的反应

    注:一般来说,如果一个过程是自发的,则其逆过程往往是非自发的

    化学反应进行的方向

    1.自发过程

    含义:在一定条件下,不需要借助外力作用就能自发进行的过程。

    2、化学反应方向进行的判据

    (1)焓判据

    放热过程中体系能量降低△H<0,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应的方向不全面。

    (2)熵判据

    熵:量度体系混乱(或有序)的程度的物理量,符号S(同一物质,三种状态下熵值:气态>液态>固态)

    熵增原理:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大。即熵变(△S)大于零。

    熵判据

    体系的混乱度增大(既熵增),△S0,反应有自发进行的倾向,但有些熵减反应也可以自发进行,故只用熵变判断反应的方向也不全面。

    (3)复合判据——自由能判据

    符号:△G,单位:kJ·mol-1    公式:△G=△H—T△S 

    应用:

    △G<0   能自发进行

    △G=0   平衡状态

    △G>0   不能自发进行

    具体的的几种情况:

    焓变(△H)

    熵变

    (△S)

    反应的自发性

    <0

    >0

    任何温度都能自发进行

    <0

    <0

    较低温度下能自发进行

    >0

    >0

    高温下能自发进行

    >0

    <0

    任何温度都不能自发进行

    注:过程的自发性只能用于判断反应进行的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。

     

     

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